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2024/8/13 16:08:23萃取设备是一类用于萃取操作的传质设备,能够实现料液所含组分的完善分离。萃取设备可按结构分为混合澄清器(萃取槽)、萃取塔和离心萃取机。萃取设备又称萃取器,一类用于萃取操作的传质设备,能够使萃取剂与料液良好接触,实现料液所含组分的完善分离,有分级接触和微分接触两类。在萃取设备中,通常是一相呈液滴状态分散于另一相中,很少用液膜状态分散的。
萃取设备类型很多,按设备结构分为三类:
1.混合澄清器(萃取槽)
由混合室和澄清室两部分组成,属于分级接触传质设备。混合室中装有搅拌器,用以促进液滴破碎和均匀混合。有些搅拌器能从其下方抽汲重相,借此保证重相在级间流转。澄清室是水平截面积较大的空室,有时装有导板和丝网,用以加速液滴的凝聚分层。根据分离要求,混合澄清器可以单级使用,也可以组成级联。当级联逆流操作时,料液和萃取剂分别加到级联两端的级中,萃余液和萃取液则在相反位置的级中导出。混合室的工作容积可从料液和萃取剂的总流量乘以萃取过程所需时间算出。澄清室的水平截面积,可从分散相液体的流量除以液滴的凝聚分层速度算出。这些操作参数须经实验测定。一般认为单位体积混合室消耗相同的搅拌功率时,级效大致相等。因此,在放大设计时,可按实测的萃取时间与分层速度设计生产设备。混合澄清器结构简单,级效率高,放大效应小,能够适应各种生产规模,但投资和运转费用较大。
2.萃取塔
用于萃取的塔设备,有填充塔、筛板塔、转盘塔、脉动塔和振动板塔等。塔体都是直立圆筒。轻相自塔底进入,由塔顶溢出;重相自塔顶加入,由塔底导出;两者在塔内作逆向流动。除筛板塔外,各种萃取塔大都属于微分接触传质设备。塔的中部是工作段,两端是分离段,分别用于分散相液滴的凝聚分层,以及连续相夹带的微细液滴的沉降分离。在萃取用的填充塔和筛板塔中,液体依靠自身的能量进行分散和混合,因而设备效能较低,只用于容易萃取或要求不高的场合。
3.离心萃取机:快速灵活的选择
离心萃取机主要用于液液萃取、有机相洗涤和液液两相分离(油水分离)等工段,目前离心萃取机在精细化工(农药、医药和化工中间体等合成后处理工段)、发酵(有机酸、抗生素类等)、湿法冶金和环保等行业得到广泛应用,它与传统的液液萃取分离设备在工作原理上有较大的的区别,是一种连续高速精密混合、快速离心分离的过程强化设备。设备可以单独使用,也可以多级串联使用,在工业应用时可快速的实现不同级数的逆流萃取和错流萃取。
在选择萃取设备时,需要考虑多方面因素,包括原料性质、生产规模、产品质量要求、设备投资和运行成本等。例如,对于大规模连续生产且原料纯净的情况,萃取塔可能是比较好选择;而对于小规模间歇生产或原料中含有较多杂质的情况,萃取槽可能更为合适;如果处理的是难分离体系,离心萃取机则是更好的选择。还应注意设备的维护和操作便利性。虽然萃取槽结构简单、易于维护,但其操作强度大、劳动环境差;而萃取塔虽然自动化程度高,但一旦出现问题,修复难度较大;离心萃取机则在操作和维护上都有较高要求,需要专业的技术人员进行管理。在选择合适的萃取设备时,应根据具体的生产需求和条件进行全面考虑。无论是传统的萃取槽还是现代的萃取塔和离心萃取机,它们都有各自的特点和适用范围。只有选择了合适的设备,才能确保生产过程的顺利进行和产品质量的稳定提升。在实际生产中,有时还会根据具体情况组合使用不同的萃取设备,以达到比较好的分离效果和经济性。例如,可以先用萃取塔进行初步分离,再用离心萃取机进行深度净化。这种组合方式充分利用了各种设备的优势,提高了生产效率和产品质量。随着科技的不断进步和市场需求的变化,萃取设备的设计和制造也在不断地改进和发展。未来的萃取设备将更加智能化、高效化和环保化,以满足日益增长的生产需求和环境保护要求。因此,在选择和使用萃取设备时,我们还需要关注行业的新动态和技术发展趋势,以便及时调整和优化生产工艺。萃取槽、萃取塔和离心萃取机各有特点和适用场合。在选择萃取设备时,应综合考虑原料性质、生产规模、产品质量要求等因素,并注意设备的维护和操作便利性。同时,随着科技的发展和市场的变化,我们也应关注萃取设备的新趋势和新发展,以适应未来生产的需要。